上海機場節能管理研究

上海國際機場股份有限公司 201207

摘要：我國民航業呈現持續、高速增長態勢，機場的規模也越來越大。擁有航站樓這種大型公共建筑的機場，各項基礎配套設施都需要消耗大量的電力和能源。同時，上海機場也已作為二氧化碳重點排放企業被納入碳排放核算和報告的試點范圍。因此，開展節能減排工作已成為上海機場貫徹國家政策、降低運營成本的一項重要工作。

關鍵詞：機場；節能減排；節能措施；節能效果

隨著世界經濟的發展，我國民航業呈現持續、高速增長態勢，每天都有數以萬計的國內國際旅客在機場航站樓內穿梭。預測到2020年，上海機場旅客吞吐量將達到1億人次，貨郵吞吐量將達到400萬噸，機場的規模也需隨之不斷擴大。飛行區、航站區及工作區的各類基礎配套設施，無一不需要消耗大量的電力和能源。目前，浦東機場和虹橋機場的年用電量分別達到1億kW·h和8000萬kW·h，這幾乎可以與一個小型城市相當。面對巨大的能耗和日益緊張的能源之間的矛盾，開展節能減排工作已成為上海機場貫徹國家戰略方針、降低運營成本、增加市場競爭力的一項重要工作。同時，由于上海機場的窗口和涉外屬性，在上海機場提倡節能減排、綠色環保等理念有助于提升企業、城市乃至國家的整體形象。

上海機場，特別是浦東機場，在建設之初就采用節能設計，引進一流的節能技術和設備，在運行管理方面也積極開展節能降耗行動，現已取得了顯著成效。然而，機場作為耗能大戶，在節能降耗方面還有較大的發展空間和潛力；同時節能減排、追求可持續發展，也是一項長期而艱巨的任務，仍需要我們堅持不懈的努力。保持上海機場在全國民用運輸機場節能減排工作中的領先地位，塑造機場綠色發展的標桿，對企業發展、國家進步都具有深遠的意義。

為進一步完善上海機場的能源管理機制，彌補當前的不足，本文整理了目前國內外機場的最佳節能實踐，并結合浦東和虹橋兩場的實際情況，提出了幾點關于節能降耗方面的建議。

一、國外機場最佳節能實踐匯總

在倡導環境友好、低碳先行的今天，國內外機場都不遺余力地采取各項措施實現節能降耗的目的。國際上各大機場在節能降耗方面的優秀措施種類繁多，基本可劃分為技術改進和運行管理兩個部分，總結見表1。對于一家已經建設落成的機場，技術改進是指在分析能耗結構基礎上，對能耗相對偏高的既有設施（如航站樓、貨運站建筑等）和設備（如鍋爐、制冷機、發電機等），通過技術改造或更新換代的方式實現節能降耗。運行管理改進是指在保證機場安全和服務質量的前提下，以節能為目標，對既有生產流程、設備運行方案進行優化，建立有效的機場節能減排管理機制。

表1 機場各項節能措施及節能效果

類別節能措施投資成本回收年限節約能耗比例

技術改進

設施設備改造、革新和升級換代白熾燈更換為節能燈0.5～2年10～20%

安裝存在感應器2～4年

電子鎮流器代替電感鎮流器2～5年

變頻驅動（VFD）更新3～7年

冷卻塔VFD和泵升級3～7年

熱能儲存系統改造3～10年

更新低效率的發動機5～6年

冷卻塔更新5～20年

大型鍋爐更新6～8年

直接膨脹式機組和熱泵更新4～13年

樓宇自控系統升級6～10年

熱能回收系統升級8～10年

高效鍋爐更新8～12年

制冷系統更新8～20年

運行管理

運行方案

優化、節能減排管理能源管理控制系統0～2年10～25%

能耗定額管理

追蹤主要耗能設備的能耗情況

能耗系統運行調試及優化

到租戶層級的能耗計量系統

制定詳細的運行與維護手冊

定期維護保養、巡查檢修設備

每五年開展一次詳細的能源審計

數據來源：由美國聯邦航空局（FAA）資助的機場合作研究項目報告

由上述統計可以看出，一般而言，技術改進措施的投資較高，投資成本的回收時間一般在2～5年，大型設備更新的成本回收期甚至需要8～20年；運行管理方面的改進成本較低，成本回收期一般在2年以內。而這兩類措施均可帶來10～20%的節能效果，良好的能源系統運行與管理甚至可以達到25%的節能比例。

在由FAA資助的機場合作研究項目（ACRP）中，項目組根據FAA提供的美國機場清單選擇了規模大小不一的78家機場發放關于其節能減排措施的調查問卷，其中有20家機場積極反饋了結果。通過這些反饋結果，項目組總結了節能降耗的11條最佳實踐，以及相應的采取比例。統計結果如表2所示。根據旅客年吞吐量將這20家機場劃分為大、中、小型機場，大于1，000，000（100萬）旅客人次為大型機場，250，000～1，000，000旅客人次為中型機場，少于250，000旅客人次為小型機場。

表2 各類型機場采取節能減排措施的比例

序號措施全部大型中型小型

1計算機維護管理系統（能源管理控制系統）45%87.5%33%0%

2樓宇自控系統70%87.5%67%50%

4節能設備50%75%50%33.3%

5在過去五年內開展過能源審計45%50%33%50%

6在過去五年內開展過設備運行與維護評估30%37.5%33%17%

7層級到租戶的能耗計量系統60%63%67%58%

8詳盡的設備運行與維護手冊60%62.5%83%33%

9能耗系統運行調試及優化50%50%67%33%

10追蹤主要耗能設備的能耗情況45%37.5%67%33%

11能源定額管理35%25%33%50%

根據研究結果可以得到幾點結論：

1）大多數機場都在節能減排上有所投入，特別是大型機場，其采取的措施比例遠高于機場總體平均水平；但仍有許多效果良好的措施未采用，仍有改進的空間。

2）對于計算機維護管理系統、樓宇自控系統和節能設備這三項措施，大型機場的采用比例比中小型機場高。因為這幾項措施的實施需要大量資金投入，大型機場的資金更為雄厚，可以通過引進大型的管理系統和先進的技術設備，以科技創新提升節能降耗的空間和成效。

3）而涉及與運行管理相關的措施時，例如制作詳盡的設備運行與維護手冊、能耗系統運行調試及優化、追蹤主要耗能設備的能耗情況等，中型機場采用的比例反而比大型機場高。這是因為一方面中型機場的規模相對較小，用能設備較少，落實到細節的管理更容易操作和整改；另一方面中型機場的資金有限，難以在設備更新換代上大投入，只能更為關注運行管理方面，以達到節能降耗的目的。

由此可見，運行管理對節能降耗的作用還未被大規模開發利用，而隨著技術改進的速度放緩，節能運行管理的作用日趨凸顯。僅僅有節能設計以及一流的技術設備，并不能完全保障機場節能工作長遠的成功。只有結合科學的運行管理才能使節能型機場的規劃有效延續，并保障先進的節能技術發揮最大功效。

二、上海機場節能降耗現狀

在上海機場，特別是浦東機場的規劃設計、施工建設和運行管理過程中，始終圍繞著“節能環保”這一主題。航站樓設計優選圍護結構，巧妙利用自然通風、自然采光；能源系統采用“能源中心”模式、冷熱電三聯供系統、避峰用谷的水蓄冷空調系統；廣泛采用節能燈、變頻水泵、風機等常規節能技術。同時，積極開展光伏并網發電項目、航站樓航班聯動課題等節能項目研究。這些創新設計、更新改造和科學管理，為上海機場帶來了巨大的社會效益和經濟效益。單位客貨運綜合能耗從2009年的18.41噸標煤/萬人次下降到2011年的14.425噸標煤/萬人次，降幅達到21.65%。

根據我們對浦東機場的能源管理現狀進行調查后發現，機場的節能降耗途徑同樣采用了技術節能與管理節能措施，但現階段節能工作的進一步開展似乎遇到了瓶頸。

三、上海機場節能降耗的對策和建議

針對目前上海機場的節能減排情況，需要將管理節能擺在更為重要的位置，實現從硬件到軟件的轉變。而發達國家的成功經驗說明，管理節能起效快且其作用會日益凸顯。對于上海機場的節能管理工作，最迫切需要解決的有三個方面：

1、加強能源全面審計工作

能源審計是一項有效的能源管理工具，是加強節能減排、提升能源管理的基礎保障。管理者通過對耗能設備和能源系統的檢查以及能源消耗記錄，與設備的原設計參數進行比較分析，找出低效率點或是可減少能耗的點（即節能點），在此基礎上找出改善的方法，以提高能源使用效率。

能源審計工作不僅關注能耗量和能耗構成，還包括能源管理制度以及現場對建筑物和耗能系統的巡查。這就要求能源審計人員充分了解機場各建筑物的運行模式以及耗能設備和系統的技術特性，廣泛收集各單位能源管理制度和執行臺賬、現場能源數據記錄和設備維修記錄等材料，根據各樓宇的能源表現情況有針對性地使用測量儀器現場檢查。

能源審計工作是管理節能減排的第一步，可以幫助機場管理者對各類設備設施的現狀有一個全面、清晰、量化的認識，以此為基礎提出的節能改進措施更具有針對性和可靠性。

2、完善能源計量系統

能源審計工作中的重要內容是進行用能分析，即通過一系列指標來定量評價設備設施的用能情況，包括年能耗、單位服務時間能耗、單位架次地面服務能耗和考慮到自然氣候狀況、旅客量的慮波能耗等各種評價指標。而這些基礎數據的收集就需要機場擁有一套健全的計量體系。

機場內主要的耗能大戶是以航站樓為首的大型公共建筑，同時機場內的駐場單位數量多，設備系統復雜。因此，配備一套系統而全面的計量表具，把不同系統的能耗分開，進行用能的分項計量，將節能的責任落實到各負責人，可以對各用能單位的能耗情況進行深入、系統的分析和評估，準確、快速找到節能點，便利節能管理的開展。

3、以節能為目標的設備設施運行與維護

運行與維護這個詞常見于大型設備的管理上，一般情況下，設備管理者的關注點是防止設備出現故障和延長設備使用壽命，很少注意到設備運行和維護方式與能耗情況之間的密切聯系。其實能耗是一個反映設備性能和效率的極佳的指標，能耗量的多少可以從側面反映出該設備的性能、效率等。美國的能源系統實驗室ESL曾對設備運行狀態與其能耗之間的關系做過研究，結果發現用能設備運行狀態良好與否所產生的能耗差別關聯顯著，例如未進行良好維護的空調系統會比維護良好的空調多消耗約20%的電能。因此除了通過采用先進節能技術和節能設備外，在日常的設備運行與維護方面加強管理也是節能減排的另一個重要方面。

四、結束語

在能源日趨緊張的今天，在全球廣泛關注氣候變化的形勢下，作為能耗極大的民航系統重要組成部分的機場，節能減排勢在必行。通過不斷的改革與努力，著眼大局，關注細節，為民航業、為可持續發展做出自己的貢獻，我們責無旁貸。

參考文獻：

[1]Airport Energy Efficiency and Cost Reduction. 2010. TRB's Airport Cooperative Research Program.

[2]馬瑾 《從機場工作看交通節能新理念》.

[3]林建海《浦東國際機場二期工程節能研究》.

[4]李曉峰，江嵐《綠色空港 仁川國際機場簡介》